[go: up one dir, main page]

DE1546281A1 - Verbesserte Papiere und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Verbesserte Papiere und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number
DE1546281A1
DE1546281A1 DE19651546281 DE1546281A DE1546281A1 DE 1546281 A1 DE1546281 A1 DE 1546281A1 DE 19651546281 DE19651546281 DE 19651546281 DE 1546281 A DE1546281 A DE 1546281A DE 1546281 A1 DE1546281 A1 DE 1546281A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
paper
pigment
sodium
pigments
properties
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19651546281
Other languages
English (en)
Inventor
Mays Robert K
Nathan Millman
Trowbride Frank R
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FR DES SILICATES SPECIAUX SIFR
Original Assignee
FR DES SILICATES SPECIAUX SIFR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FR DES SILICATES SPECIAUX SIFR filed Critical FR DES SILICATES SPECIAUX SIFR
Publication of DE1546281A1 publication Critical patent/DE1546281A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • C01B33/36Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
    • C01B33/38Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
    • C01B33/42Micas ; Interstratified clay-mica products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113Silicon oxides; Hydrates thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • C01B33/26Aluminium-containing silicates, i.e. silico-aluminates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • C01B33/36Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
    • C01B33/38Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
    • C01B33/40Clays
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • C01B33/36Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
    • C01B33/46Amorphous silicates, e.g. so-called "amorphous zeolites"
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0081Composite particulate pigments or fillers, i.e. containing at least two solid phases, except those consisting of coated particles of one compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/28Compounds of silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/28Compounds of silicon
    • C09C1/30Silicic acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/40Compounds of aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/40Compounds of aluminium
    • C09C1/405Compounds of aluminium containing combined silica, e.g. mica
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/68Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/02Amorphous compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/30Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32Spheres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/62Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/10Solid density
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12Surface area
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/19Oil-absorption capacity, e.g. DBP values
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

  • Verbesserte Papiere und Verfahren zu ihrer Herstellung. Die Erfindung betrifft ein Papier, welches neuartige Pigmente enthält. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Papier, welches mit synthetischen, feinteiligen, partikelförmigen Siliciumdioxydpigmenten beladen ist. Gegenstand der Erfindung sind insbesondere Zeitungspapier und analoge Papiermassen fUr Veröffentlichungen, die ein niedriges Gewicht aufweisen, mit synthetischen, feinteiligen, In Partikelform vorliegenden Siliciumdioxydpigmenten gefüllt sindg welche dem Papier verbesserte optische und Bedruckunpmeigenschaften verleihen.
  • Die Technik des Zusatzes von 1T11stoffen zu verschiedenen Papierqualitäten geht auf den Deginn der Papierherstellung zurUck. Hierbei ist zu bedenken, dass eine Füllung nicht wünschenswert wäre" wenn man annehmen würde" daso diese das Papier verschlechtern wUrde. Derzeit verwendet man weitgehend. Mlotoffe wie Ton , Caleiiim ij'Lfat, Titandioxyd" Talaum, Baryt, Caleiumearbonat" Infusorienerde" Caleiim iilfit, Caleiumailleat, Bariumsulfat und synthetisches Natriumalumin.-osilicat zum PUlen verschiedener Papierqualitäten. Das Verfahren zur Einführung der FUllstoffe in daa Papier kann nicht als Verschlechterung des Papiers betrachtet werden, da das als PUllstoff verwendete Pigment; wenn es in richtigen Mengen angewendet wird, die Eigenschaften des Papiero verbeaaert. Allgemein kann man sagen, dase der Zusatz von gUllatoffen zu Druckereipapieren sehr erwünscht ist" um den Weisegrad und die UnduruhsIchtigkeit zu eteigern und die Ober-fläche un4 die Bedrucka nge fähigkeit des Bogena zu vorbessern.
    qevthaich aimt man an, dase Pigmente E.-18 Pullstoffe in
    Y# ko#ne *»= sie O!...nen hohen Weiaagmdv ejxjen
    hoben Retraktimmindem, geringe Teilch.endJi»naionen" geringe
    Wa»erlNalekeit, ehm4pohe Inerthelt vmd ein niedrigen
    op«itimh« Gevioht autveinen. J»doeb haben Pvgate Ueter-
    ge»igtg &wts diese Kriterien allein niaht aum-
    reichen, um die-Rolle einee PJ-Smente im Papier vorhersagen
    zu können. Mm diumh Versuche iot en möglich, den Wert eInes
    zu bentim»ne
    tär»x wird nach fUlletoffen für ZeitwWpapier und anäere
    Papiermassen mit niederem Gewichtg die für Püblikationen bestimmt sind, geforscht, welche die optischen Qualitäten des Begens verbessern und das Durchscheinen der Druckerschwärze auf der Tückseite des Papiere bei einem verhältnismässig geringen Pigmentgewicht verringern.
  • Man hat schon Ton und Caleiumaarbonat- als Füllstoffe für Z.eitungspapier und Papiermassen mit niedrigem Gewicht für Publikationen verwendet.' Diese Milotoffe hatten jedoch nui, einen sehr beschränkten kommerziellen Erfolg. nachdem es nichmöglich war, mit geringen Zusatzgewichten ein-e*" ±un#'«---.'-.ionelle Brauchbarkeit zu erhalten. Hinzu kommt noch" dase Caleiumearbonat schwierig zu handhaben ist, da es mit dem Kunstst'offleim und mit dem Alaun reagiert und spezielle Behandlung, verfahren erfordert.
  • Nunmehr wurde gefunden, dase bei geeigneter Wahl- der FI:111-etoffe hinsichtlich ihrer Struktur, der Dimensionen und- der Form ihrer Teilchen, ihrer Oberfläche, ihrer Ab.sorptionseigenschatteh und ihrer chemischen Zusammensetzung eine wirk-. same Verteilung des-PUllstoffe in der Grundmasse erhalten werden kann. Hierdurch wird das Hohlvolumen des Papiers ver-.:ringert sowie der Grad und das Asmass der Kapillarität und det kaPillarel) Verästelungen" die durch ihren Verlauf das Eindringen und die Absorption des Druckfarbenträgers regeln und verteilen. Infolgedessen wird ciifx Bedruckungseg-pfi.ndl.ich. verbessert und die optischen Eigenschaften werden empfindlich gesteigert, ohne däss die Viederstandsf#2iigkeit des Bogens vermindert wird, Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines Zeitungspapiers, welches Pigmente enthält, die aus synthetischen FV.11-stoffen bestehen, die in verhältnismäseig gering-er Menge zu:-gesetzt sind, die die optischen Eigenschaften verbessern und das Ausmase der Sichtbarkeit der Druckerschwärze auf der Rückseite des Bogens vermindern bis auf ein zufriedenetellendei Naes.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Papiermassen mit geringem Gewicht" die für Publikationen bestimmt sind und die gute optische Eigenschaften aufweisen bei einem verhältnismäseig geringen Pigmentgewicht.
  • Ebenso hat die Erfindung die Schaffung eines gefüllten Zeitungspapiers und von PapIermassen, mit niedrigem Gewicht, die für Publikationen geeignet sind" und welche eine gute Widerstandsfähigkeit aufweisen, zum Ziel.
    Es wurde gefundent dase eine Gruppe von synthetischen Sili03»u»
    dioxydpigmanten" die feinteiligsind und in Porm von Teilohen
    vorliegen, als puletofte "r zeitungepapIert Katalogpapiere
    und andere Papiermassen mit niedrigem Gevioht, die für
    Publikationen geeignet sind, verwendet worden kann und dem
    Papier bei verhältnismäseig niedrigen Pigmantgehalten zu-
    friedenstellende optische und Bedruckungseigenschaften ver-
    leihte ohne die Widerstandsfähigkeit des Bogens merklich zu
    vermindern.. Diese synthetischen Siliciumdioxydpigmente sind
    amorphe, weisse Substanzen.
    Zwar sind sahon zahlreiche 'taeisse Pigmente bekannt" die
    Siliciumdioxydpigmente, die erfindungegemäsG verwendet werden
    können, sind jedoch neu darin, dass sie sich durch analoge
    Strukturmerkmale auszeichnen, d.h. daso sie aus amorphen,
    kugelförmigen Teilchen bestehen. Die Kombination ihrer Struktu
    mit ihrer mehr oder weniger grossen Fähigkeit" Öl zu
    absorbieren,_ ihrer Oberfläche, ihren besonderen Dimensionen,
    ihrem Refraktioneindex und dem Weisagrad jedes Pigmente, die
    alle zusammenwirken, um die Verbesserung der optischen Eigen-
    schaften und der Bedruckungseigenschaften, die sie dem Papier
    verleiheng zu bewirken.
    Die Pigmente können chemisch -und/oder physikalisch beschrieben
    werden. Beispielsweise stellt man ein Natriumaluminosilicatg
    dessen Keimbildung man vorher gestartet hat und dessen Teil-
    chen amorph und kugel:rörmig sind" durch partielle Neutrali-
    sation mit ebner Säure, gewöhnlich mit einer starken Mineral-
    säure wie Schwefelsäure, eines Natriumailicate herg dessen
    molares Verhältnis von SiO 2 : %0 In der Grössenordnung von
    2v5 liegtp wobei sich eine stabile Natriumeilicatlösung bildotg
    die Keime enthält und deren Nolverhältnie zwiaohen 2f8 und 10,4
    vorzugsweise zwischen 3,0 und 3.8. liegt. Anschlie8send an diese Voransäuerunga- oder vorherige Keimbildungestufe fällt man das Natriumaluminosiliciat aus,.indem man das teilweise neutralisierte Silicat mit Alaun unter sorgfältig geregelten Bedingungen behandelt.
  • In diesem Fall bezeichnet der-Ausdruck "vorherige Keimbildungll Pigmente, bei denen ein kolloidaler Keim gebildet wird, bevor das Pigmentausgefällt wird.
  • Ein anderes Pigment, welches für die Erfindung geeignet ist, nämlich ein hydratisiertes, amorphes Siliciumdioxyd, dessen Teilchen kugelförmig ein4 und geringe Abmessungen aufweisen" kann ausgefällt werden. Diese Kieselerde wird hergestellt" indem man ein Alkalimetallailicat mit einer Säure ii etztg die das Silicat zersetzt. Die ven.iendete Säure bildet mit dem Alkaliailicat ein wasserlösliches Salz. Die Umsetzung wird ausgeführt, indem man der wässrigen Suspension allmählich eine für die vollatändige Zersetzung des in der Suspension enthaltenen Silicate ausreichende Säuremenge zusetzt. Aulf diese Weise werden die feinen Alkallmetalleilicatteilchen, die sich in der flüssigen Suspension befinden, vollständig zersetzt unter Bildung von ausserordentlich feinen" ausgefällten Teilchen aus hydratisiertem Biliciumdioxydo Nin hydratisiertes, amorpheal, :feinteilige-sq in Form von Teilchen vorliegendes Biliolumdioxyd lRent sich auch herstellen, indem man Natriumsiliäat mit einer Substanz,. die saure Eigen. schaften aufweist, beispielsweise Kohlendioxyd, Salzsäure oder Schweteltäure, behandelt. Wenn man die Bedingungen sehr genau regelt, erhält man ein hydratisiertes" amorphes Siliciumdioxyd, das in Form feiner kugelförmiger Teilchen vorliegt.
  • Ein komplexes Siliciumclioxydpigmerrt, welches im Rahm-c-z.-1 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kanng, lässt sich erhalten, indem man eine wässrige Aufschlämung von hydratisiertem Biliciumdioxyd vom beschriebenen Typ mit einer wässrigen Aufschlämmung von amorphen, synthetischen, gefällten Natriumaluminosilicatpigmenten von dem in dan UBÄ-I?atentschrift#en 2 739 073 v-ne 2 884,8 346 besehlriebener-Typ mischt. Die Proportionen der Pigmen+..-z, liegen vorteilhaft in der Grbssenordnung von 65 bis 80 Gew.% Siliciumdioxyd auf 20 bis 45 Gew.% NatriumaluminoaJ:Iiaat.
  • Die Papiermassen von geringem Gewicht, welche für Publikatlö# geeignet sind" und die Zusammensetzungen für Zeitungspapier, welche mit den vorstehend erwähnten Siliciumdioxydpigmenten gefüllt werden" sind diejenigen, die derzeit gewöhnlich im Handel verwendet werden, d.h. diejenigen, die mindestens 60% mechanisch entfaserter Masse enthalten. Vorteilhaft verwendet man solche, die 60 bis 85% mechanisch entfaserter blasse und 40 bis 15% chemischer Masse enthalten. Das Papiergevricht" bei dem die Iligmente Zulso der Erfindung besonders wirksam sindg liegt in der Grössenordnung von 6,80 bis 1804 kg fUr 500 Bogen Papier im Format 60 x 90 cm. Dae bevorzugte Gewicht liegt zwischen 9,98 und 16,33 kg für 500 Blatt im Format 60 x 90 am. Die Pigmente können der Papiermasse nach bekannten Methoden einverleibt werden, und insbesondere vor dem Papierm seebehälter, der sich am Kopf der Maschine befindetg in gleicher Höhe mit.dem Papiermassebehälter, quer ZU den Blasenzerstäubern, auf der Maschine oder auf der Ohp"-fläche, die sich in der Leimpresse-befindet, so daso man 1 bis 6% Aschegehalt erhält, wobei Asche-Gewichte zwischen etwa 1,5 und 4,5% besonders zufriedenstellend sind im Vergleich zu den bekannten Pigmenten.
  • Die folgenden Beispiele veranschaulichen typische Herstellungsmethoden fUr repräsentative Pigmente der erfindungsgemäss verwendbaren Art.
  • BeiaUiel 1 16608 1 6993%ige Schwefelsäure werden mit einer Geschwindigkeit von 6,40 1/Min. zu 948960 1 Natriumeilicat vom Molverhältnie 2,47 bei BOOC in einen Iiaboratoriumsbehälter gegeben. Das Natriumsilicat enthält 0.035 g Na 2 0 pro Nilliliter. Das Verhältnis des Silicats wird'hierdurch auf 3,30 erhöht. Dann gibt man dem Medium 1789,75 lAlaun (AI 2 (80 4 ) 3 " 11.H 2 0), die 58987 kg Al (SO 1411 0 enthalten, mit einer Gesöhwindig-2 4 3 w#2 keit von 5,64 1 pro Minute zu. Der PH-Wert des Mediums be- trägt 5,5 und nach 15 minUtiger Reifung bei 9000 beträgt er 5.58. Das Produkt wird abfiltriert, getrocknet und vermählen, wobei man ein weissee, feinteiliges Pulver erhält* Beispiel 2 59754 Liter Natriumeilica:b mit einem Gehalt von 2,57 Mol Sio 2 pro Kol Na 2 0 und einem Gehalt von 0,238 g Silieat pro Milliliter gibt man zu 5754 Liter 80 C warmem Wasser. Dann gibt man der Reaktionemasse langsam 7o/fo verdünnte Schwefelsäure zu, bis der PH-Wert 5t7 erreicht hat. Dann lässt man die Reaktion 15 Minuten bei 9300 ablaufen . Der pH-Wert beträgt dann 5.2. Es bildet sich ein weisser Niederschlag. Das Produkt wird abfiltriert und danach getrocknet und vermahlen.
  • Beispiel Man erhält ein hydratisiertes Siliciumdioxyd, wenn man an Stelle der im Verfahren von Beispiel 2 beschriebenen Schwefelsäure Kohlendioxyd vertfendet.
  • Beis2iel 379920 kg Kaolin werden gleichmäseig in 376993 kg Wasser mit einem Gehalt von 0,952 kg eines Diapersionsmittels und zwar vor Tetranatriumpyrophoaphat diapergiert.
  • Diese Diapersion wird in einem mit Blei ausgekleideten Laboratoriumsbehälter gebracht. Dann werden 420,90 kg tech.-nische Schwefelsäure von 660B-ai2me' mit einem Gehalt von 93.1 Gew.% H2S04 zugegeben. Während der Zugabe wird die Säure mit der Tondiapersion grUndlich gemischt und der Iaboratoriumsbehälter wird auf einen Druck von 488,24 kg/cm2 und auf 1700C gebracht und dieser Druck und diese Temperatur werden 3 Stun,-d-en aufrechterhalten, wobei ständig weitergert.Ihrt wird. Dann kühlt man die Reaktionaaufschlämmung des Tons und der Säure ab und verdtl=t mit Wasser bis auf ein Endvolumen von 2593 Liter.
  • Getrennt wird eine wässrige Natrium ilicatlösung mit einem Gehalt von 1130 kg Na 0.295 SiO mit einem Gesamtvolumen 2 2 der Lösung von 4.712,83 Liter hergestellt.
  • Man bringt 3.520 Liter einer 10 Gew.%igen Natriumsulfatlösung in einen Laboratoriumsbehälter von 22.712 Liter und sorgt fUr gutes RUhren. Dann gibt man die Natriumeilicatlösung zur Natriumsulfatlösung, wobei ständig weitergerUhrt wird. Hierbei wird die Silicatlösung in den Laboratoriumsbehälter in der Z-litte desselben parallel zur Achse des Rührers zugesetzt und einige Minuten später beginnt man mit dem Zusatz der Reaktionaaufschlämmung von Ton und Säure. Die Reaktionsaufschlämmung von Ton und Säure wird mit soleher Geschwindigkeit zugegeben, daas während des Silicatzusatzes der pH-Wert im laboratoriumsbehälter alkalisch bleibt W enn die gesamte Silicatlösung zugesetzt ist, wird mit dem Zuaatz der Reaktionsaufsohlämmung von Ton und Säure fortgefahren bis der pH-Wert der Reaktionsmasse sauer geworden ist. Sobald die Zugabe der Reaktionsaufschlämmung von Ton und Säure beendet ist,'lässt man die Reaktionsaufschlämmling unter Rühren digerieren. Während der gesamten Dauer der Ausfällung und der Reifung hält man in der Reaktionemasse eine Temperatur von 60.bie 710 0 aufrecht.
  • Eine kufschlämmung, die 11934 kg des Reaktionsproduktes enthält, mischt man mit einer Aufschlämmung" die 34,02 kg des nach Beispiel 2 erhaltenen Produktes enthält. Das gemischte Pigment wird isoliert und man stellt fest, daso es eine Kombination von weissen Pigmenten darstellt, die 75% hydrati.-siertes Siliciumdioxyd und 25 synthetisches Natriumaluminoeilicat enthält.
  • Die obigen Beispiele, welche Verfahren zur Herstellung von Pigmenten beschreiben, die im Rahmen der Erfindung ventendbar sind, sollen die Erfindung nicht auf die Verwendung voii Produkten beschränken, die unter Durohführung der speziellen gezeigten Verfahren hergestellt wurden, da man auch andere synthetische weisse Siliciumdioxydpigmente mit 5hnlicher Struktur verwenden kann, =abhängig von der Art ihrer Her-' stellung.
  • Um die Verbesserung der optischen Eigenschaften zu zeigen, die bei Zeitungspapier und Papiermassen von geringem Gewicht,. CD die fUr Publikationei# bestimmt sind, durc'L,.i die Silic-I.u.mdj.oxyäpigmente erhalten werden,»wurden Versuche an-Bögen vom Format 20t32 x 20t32 cm, die von Hand hergestellt wuTden und aus mechanischem Stoff., der aus südlichem Holz erhalten wurde" und aus 35% gebleichtem Kraftpapier, welches aus südlichem Holz erhalten wurde, bestand, durchgeführt. Die Papierstärke beträgt 14,51 kg - 24"x 3611- 500. Die Pigmentzusc*-l*.tze werden so geregelt, dass man drei Aschegehalte erhält In der drössenordnung von 2" 4 und 6% und die Bögen vierden kalandriert, bevor sie den Versuchen unterworfen werden.
  • Zur Herstellung und Untersuchung derevon Hand hergestellten Bögen wird das nachstehende Verfahren benützt unter Venwendung folgender Zusammensetzung:
    Halbgebleichter mechanischer Stoff 65%
    Gebleichtes Kraftpapier 35%
    Farbstoff Kristallviolett 09002%
    bis zu uR 4.5
    Alaun
    Das gebleichte Kraftpapier wird bia auf etwa 26 0 S:b".er
    raffiniert, bevor es mit dem mechanischen Stoff gemischt
    wird. Die Bögen werden auf einer Williamspresse abgepresst
    und an der Luft auf einem Trockengestell-von 20,32 x 20932 am
    bei 22,8 0 C und 50% relativer Feuchtigkeit eine Nacht lang
    getrocknet. Dann werden die Bögen kalandriert und folgender-
    massen bestimmt:
    1. Optische Eigenschaften Weisagrad TAPPI Verfahren beschrieben in der T4PPI-Norm T-452-M-58 Undurchsichtigkeit Verfahren beachrieben in der TAPPI-TAPPI Norm T-425-M-60 2. Bedruckungseigen6chaften Man bedruckt aufder Filzseite die zu untersuchenden Bögen mit Hilfe einer Armpresse-Vanderaook Universal No.1 unter Verwendung einer-mit Hilfe einer Druckerschwärze fÜr mit grosser Geschwindigkeit trocknendes Zeitungspapier vollständig geschwärzten Platte. Die bedruckten Papiermassen werden hinsichtlich ihres Undurchlässigkeitsgrades gegenUber der Druckerfarbe und der Druckstärke, die sie zulassen,.untersucht. Diese beiden Eigenschaften werden nach der Gleichung von Larocque bestimmt.
    Reflexion der bedruckten
    Druckqualität in % = 100 - Oberfläche x 100
    Reflexion der unbedruckten
    Oberfläche
    Die Versuche werden mit einer:Bedruckung im Ganzformat durchgeführt. Die bedruckte Seite wird zur Bestimmung der Druckstärke oder der Parbe und die Rückseite für die Bestimmung des Eindringgrades der Druckerschwärze verwendet. Die Reflexionamessungen wurden mit einer Weisagradmesevoreiöhtung GbE, bei 451 mM du#vehgefli-hrt.
    Die Druckversuche wurden bei 22,80C und 500 relativer Peuchtig-
    keit mit einer Ampresse Vandercook Universal No.-1 und einer
    Platte für Zeitungspapier von 8"90 x 17,80 cm, die 'in der
    Dicke der Schriftzeichen erhöht ist, durchgefWurt. Mit einem
    Schichtabzug von 0"l mm und einer auf 2,33 am montierten
    Platte treffen sich der Schlitten und die Platte unter Br-
    zeugung eines Druckbilden durch mableckenft. Der gefüllte teil
    der Platte, der eine Oberfläche von-8,90 x 7962 cm bedeckt,
    wird zur Messung der Druckeigenschaften verwendet-. Die Presse
    wird so eingestellt, daso die Bögen durch einen Druck von
    0"l mm bedruckt werden. Sämtliche Bögen werden vor und n=h
    dem Bedrucken gewogen.
    Bei der Bewertung des Druckes wird berUcksichtigt, daso eine
    2
    'Übertragung von Druckfarbe erfolgt., die 2,0 g pro m für den
    gefüllten Teil äquivalent ist. Dieser spezielle Parbüber-
    tragungswert wurde unter Berlicksichtigung der Tatsache ge-
    wählt, daas die Stärke das Durchscheinens der Bedruckung
    auf der Rückseite des Papiers bei diesem Gewicht de,- über-
    tragenen Parbe in einen Bereich fäl"It" dessen sich eine
    gewisse Zahl von Zeitungspapierfabriken bedient.
    Man kann andere Übertragungsverte für die Druckfarbe ver-
    wenden, wobei man gleiche relative Ergebnisse erhält.
    Es wurde gefunden, daas etwa 1,75 ml Druckfaxibe, die auf das
    Verteilungssystem für di3 Druckfarbe gegeben werden, ein
    .Druckfarbenhäutehen ergeben, dafj'2 g/Ei# äquivalent ist,
    Daher machen es die-Änderungen der durch die Papiere, die verschiedene Pigmente enthalten, Ubertregenen FarbIm.enge notwendig, in die Urberbüchse 65 Kg 1,75 ml und 2,0 rmal Eruckfarbe zu bringen,, um in jedem Fall ein Druckfarbenhäutehen der-gewünschten 2 g/m 2* zu erhalten.
  • Ein anderes Verfähren zum Vergleich der Wirkung von Pigmenten auf die optischen Eigenschaften und die Druckeigensahafter. von Papier besteht daein, die Bögen, die verschiedene Pigmentmengen enthalteny mit einer ausreichenden Menge Druckfarbe zu bedrucken, um einen Reflexionswert auf dem Dunkelfeld von % zu ergeben und danach die Meesvorte der Wahrmehmbarkeit des Widerdruckes zu vergleichen fUr verschiedene PUlletof±gewichte.,
    TABM-ZE III
    Mass der Wahrnehmbarkeit des Druüks airf der RUckseite,
    bei einer Reflexion auf- dem Dumkelfeld vom llü.-,i
    MasA der
    % Asche Pigment barkeit dev# Widox,-
    drucks in-,11
    095 (Vergleich) keines 81
    2 Natrii2maluminosilicai: 34 # 7
    2 Natrillmal imni nosilicat aus vor--
    her angeregten Keinen heirx-e.-
    stellt 38.5
    4 Natrium,-A UM:1 nos ilicat 89
    4 Natriumal uminoailicat aus vor--
    her angeregier Keimen herge-
    stellt 92,7
    6 Natriumaluminosiliaat 92..4
    6 NatrJilnmlijmlnosilical; aus vor-
    her anUeregteri Keimen herge-
    stellt 941,4
    0,5 (Vergleich) keines 85
    2 Hydratisiertes Silie
    (Beispiel 2) 89.5
    % ---- 8
    4 Hydratiaiertea'Silich-4
    (Beispiel 2) 929,6
    6 Hydratisiertes Sillei-Umdi-
    oxyd (Beispiel 2) 941r4
    Die in den Tabellen 1 und II zusammengestellten Werte zioigeii,
    dass die synthetischen,amorphen,kugelförmigen Siliciumdioxyd-
    pigmente, vom'gleichen Typ" soweit es die Struktur., die Farbe,
    die Dimensionen und die Teilchenform betrifft, dem Papier
    eine aÜsgezeichnete Empfimdlichkeit fUr die Bedruckung und
    entsprechende Eigenschaften verleihen, wenn sie in der
    Zeitungspapierzusammensetzung in geringen Zugabemengen ver-
    wendet vierden.
    Aufgrund seines Refraktionsindexes und seiner starken Un-
    durchsichtigkeit verleiht das Titandioxyd dem Zeitungspapier
    gute optische Eigenschaften, zeigt jedoch schlechte Ligen-
    schaften hinsichtlich der 'Wahrnehmbarkeit des Widerdruckes.
    Die optischen Eigenschaften, die ein Zeitungspapier durch
    die erfindungsgemäss verwendeten Pigmente erhält, stUtzen
    den Vergleich mit den bekannten Pigment-en vorteilhaft, da
    sie im allgemeinen besser sind, als Ton oder Infusorienerde
    und mit Nat riumal umj- il -1 gleichwertig sind. Die Druck-
    eigenschaftenj, die der Struktur dieser Pigmente zugeschrieben
    verden mUssen, sind dmmn der bekannten Pigmente überlegen,
    insbesondere hinsichtlich der Wahrnehmbarkeit des Wider-
    druckes. Die Druckinteneität, der Pigmente erscheint zwar
    zahlenmäseig deutlich versohieden" bedeutet-Jedoch in Wirk-
    lichkeit einen für das Koase Auge nicht erkennbaren Unter-
    schied.
    Die Eigenschaften hinsichtlich der Wahrnehmbarkeit des Widerdruckes bei den erfindungegemäse verwendeten Pigmenten für eine gleiche Dunkelfeldreflexion sind denjenigen der bekannten Pigmente deutlich überlegen, was anzeigt, dase die Gruppe von Pigmenten, welche die erfindungsgeedssen speziellen Strukturmerkmale aufweisen, hinsichtlich der Wirkung, die sie auf Zeitungspapier ausüben, einzigartig ist. Zeitungspapier und andere Papiermassen von geringem Gewicht, die für Publikationen bestimmt sind, zeigen sehr überlegene optische Eigenschaften und. Bedrij-ekungseigenschaften, wenn sie mit diesen Pigmenten gefüllt sind.

Claims (1)

  1. P a t e n t a n s p r U c h e 1) Amorphest synthetisches Siliciumdioxydpigment für die Verwendung in Zeitunx,.paoapier, dadurch trekennz-Giehne-L" dass es aus Natriumaluminosilica:b. welches aus vorher angeregten Keimen hergestellt wurde, hydratisiertem Siliciumdioxyd oder der Kombination von hydratisiertem Siliciumdioxyd und Natriumaluminosilicat'besteht und dieses Pigment ifeise und feinteilig ist und in Porm von kugelförmige Teilchen vorliegt. C#e Papierzusammensetzung mit-verbesserten optischen und Bedruckungseigenschaften, dadurch gekennzeichnet, dase sie aus mindestens 6e5 mechanischer Masse und einer ausreichen den Menge an synthetischen" amorphen" feinteiligen, in Porm von Teilchen vorliegenden Siliciumdioxydpigmenten nach Anspruch 1 besteht, so daso diese mindestens 1 % Asche ergeben. 3) Papierzusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnete daso a) die Pagerzusammensetzung 60 bis 85% mechanische Hasse enthält und/oder b) die Papierstärke zwischen 6,80 und 18,14 kg auf 500 Bogen Papier vom Pormat 60 x 90 cm ausmacht und/oder 0) das Pigment aus -einer Kombination von 75% hyd#att- siertem Biliciumdioxyd und 25% Natriumluml ill a besteht und/oder d) die Papierstärke zwischen 10 und 16,33 kg für 500 Bogen Papier vom lvormat 60 x 90 cm liegt und/oA,I--r e) das Pigment in einer ausreichenden Menge zugeeetzt wird, um 1 bis 6% Asche zu ergeben. 4) Leitungspapier mit verbesserten Eigenschaften blmicht- lieh der Wahrnehmbarkeit des Widerdruokes, dadurch ge- kennzeichnet, dasig es aus 60 bis 85;p>' mechanischer Masse und einer ausreichenden Menge des synthetischen Pigments nach AnapL#uch 1 enthält, um etwa I'bie 6% Asche zu ergeben, wobei dieses Zeitungspapier eine Stärke von 6,80 bis 189,14 kg, vorzugsweise zwischen 10 und 16,33 kg auf-500 Bogen Papier vom Pormat 60 x 90 am aufweist. 5) Verfahten zur Verbesserung der Eigenschaften von Zeitunge- papier hinsichtlich der Wahrnehmbarkeit des Vi derdruckes dadurch gekennzeichnet, dass mam iam Zeitungapapler eine aue« reichende Menge einen 2igmentfüllstoffes zusetzt, um 1 bis 6% Asche zu ergeben, vobei dieser PigmentfUllstoff ein Natriumal-i2minosilicato dessen KeimbIldung vorher angeregt wurde, oder hydratisiertes Silieium- dioxyd oder eine Kombination von Natriumliiminoaj.1ioat- pigmenten und hydratisierten SiliciumdiovApigment-en dar- stellt"-.;obei der Pigmentfülletoff eine weisseg amorphe
    Substanz darstellt, die in Form von kugelförmigen Teilchen vorliegt, deren mittlere Dimensionen zwischen 0,02 und 0"04 Nieron liegen.
DE19651546281 1965-07-27 1965-08-06 Verbesserte Papiere und Verfahren zu ihrer Herstellung Pending DE1546281A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE667503A BE667503A (de) 1965-07-27 1965-07-27
NL6509993A NL6509993A (de) 1965-07-27 1965-08-02
DES0098695 1965-08-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1546281A1 true DE1546281A1 (de) 1970-04-30

Family

ID=27159093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19651546281 Pending DE1546281A1 (de) 1965-07-27 1965-08-06 Verbesserte Papiere und Verfahren zu ihrer Herstellung

Country Status (3)

Country Link
BE (1) BE667503A (de)
DE (1) DE1546281A1 (de)
NL (1) NL6509993A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4302293A1 (de) * 1993-01-28 1994-08-04 Degussa Füllstoff enthaltendes Papier

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4302293A1 (de) * 1993-01-28 1994-08-04 Degussa Füllstoff enthaltendes Papier
US5591307A (en) * 1993-01-28 1997-01-07 Degussa Aktiengesellschaft Paper containing a filler

Also Published As

Publication number Publication date
NL6509993A (de) 1967-02-03
BE667503A (de) 1965-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3036551C2 (de) Verwendung einer nichtgestrichenen Papierbahn im Rotationstiefdruckverfahren
DE2943653C2 (de)
DE69213850T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Papier und daraus hergestelltes Papier
DE2516097B2 (de)
DE2731934A1 (de) Verfahren zum herstellen von papier oder dergleichen
DE1078426B (de) Verfahren zur Herstellung von geleimten Papieren
DE2711910C2 (de) Weiße Pigmentzusammensetzung und Verfahren zu deren Herstellung
DE634791C (de) Fuell-, UEberzugs- und Zusatzmasse fuer Papier, Textilien und andere Werkstoffe
DE1130271B (de) Verfahren zur Verbesserung der Retention mineralischer Fuellstoffe bei der Bildung von Papiervliesen
DE1592972A1 (de) Einheitliche Verbindung aus kristallinem Calciumkarbonat vom Vaterittyp und amorpher Kieselsaeure
DE1245006B (de) Verfahren zur Herstellung eines Natriumaluminiumsilicat-Pigmentes
DE634790C (de) Fuell-, UEberzugs- und Zusatzmasse fuer Papier, Textilien und andere Werkstoffe
DE1932642A1 (de) Papierbeschichtungsmittel und Verfahren zum Beschichten von Papier
DE68917048T2 (de) Zusammengesetzte Pigmente oder Füllstoffe und Verfahren zu deren Herstellung.
DE1696191B2 (de) Streichmasse zur herstellung eines papiers mit halbmatter oberflaeche
DE2124477A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Pigmentes auf Tonbasis
DE1137299B (de) Pigmentiertes Papier
DE1027050B (de) Verfahren zur Herstellung von Papierstoff
DE1546281A1 (de) Verbesserte Papiere und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2951192A1 (de) Verfahren zur herstellung von natriumaluminosilikat-zeolithen von kleiner und einheitlicher teilchengroesse, die dabei erhaltenen zeolithe und ihre verwendung
DE1954205A1 (de) Pigment fuer Papier
DE2103546C3 (de)
DE2449802C3 (de) Verfahren zum Herstellen von Clciumaluminathydraten und deren Verwendung
DE2452389C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Ettringit
DE1767782A1 (de) Pigment